TRIZ理論是發(fā)明問(wèn)題解決的理論，TRIZ的發(fā)明原理是專(zhuān)門(mén)研究人員通過(guò)分析不同領(lǐng)域的現(xiàn)有創(chuàng)新成果而獲得的具有普遍意義的經(jīng)驗(yàn)。TRIZ級(jí)數(shù)有很多工具，其中常用的是矛盾矩陣法。
發(fā)明問(wèn)題解決理論的核心是技術(shù)進(jìn)化原理，據(jù)此原理，技術(shù)系統(tǒng)一直在進(jìn)化，沖突解決是其進(jìn)化的動(dòng)力。進(jìn)化的速度隨著技術(shù)系統(tǒng)中一般沖突的解決而降低，而使其變異的唯一途徑就是解決阻礙其進(jìn)化的深層次沖突。
TRIZ理論認(rèn)為解決問(wèn)題的難度取決于問(wèn)題的描述或程式化方法，描述越清晰越容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。在TRIZ，解決發(fā)明問(wèn)題的過(guò)程是一個(gè)不斷描述和規(guī)劃問(wèn)題的過(guò)程。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，最初問(wèn)題最根本的沖突被清晰地暴露出來(lái)。在和TRIZ解決問(wèn)題的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師先把要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品表達(dá)成TRIZ問(wèn)題，然后使用TRIZ的工具，比如發(fā)明原理、標(biāo)準(zhǔn)解決方案等。，找出TRIZ問(wèn)題的通用解或模擬解，最后設(shè)計(jì)者將該解轉(zhuǎn)化為定義域解或特殊解。
① 原理描述
通過(guò)改進(jìn)所用產(chǎn)品的內(nèi)部或外部結(jié)構(gòu)建模，可以減少產(chǎn)品帶來(lái)的工作量，減少工作環(huán)境的影響，提高產(chǎn)品的人機(jī)效率，降低人為失誤率。產(chǎn)品設(shè)計(jì)不佳，在使用時(shí)，會(huì)因姿勢(shì)不適等原因，從而大大增加出錯(cuò)率。
②矛盾矩陣
TRIZ理論描述與39種規(guī)格特性的矛盾。在實(shí)踐中，首先，構(gòu)成矛盾的雙方的內(nèi)部表現(xiàn)應(yīng)該用39個(gè)特征中的2個(gè)來(lái)表示。目的是將實(shí)際設(shè)計(jì)中的矛盾轉(zhuǎn)化為規(guī)范的技術(shù)矛盾。利用矛盾矩陣?yán)碚撛恚梢钥闯觯脩羰褂卯a(chǎn)品時(shí)人為錯(cuò)誤矛盾惡化最重要的一方是信息的丟失，而需要改進(jìn)的一方是提高產(chǎn)品的可靠性。
1.汽車(chē)座艙人機(jī)界面的實(shí)際矛盾
隨著越來(lái)越多的新技術(shù)引入現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)，人機(jī)操作界面變得越來(lái)越復(fù)雜。然而，復(fù)雜的操作空間可能會(huì)讓用戶難以在短時(shí)間內(nèi)做出準(zhǔn)確判斷，從而帶來(lái)安全性、可靠性等一系列問(wèn)題。所以矛盾的惡化在于產(chǎn)品的可操作性。在TRIZ減少人為錯(cuò)誤原理的指導(dǎo)下，汽車(chē)的內(nèi)飾設(shè)計(jì)得到改進(jìn)。復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)往往會(huì)帶來(lái)繁瑣的操作，因此汽車(chē)座艙的設(shè)計(jì)要注重用戶的可操作性，從而做出快速準(zhǔn)確的判斷，減少操作不方便帶來(lái)的人為失誤。
2.汽車(chē)座艙人機(jī)界面的矛盾如何設(shè)計(jì)和解決？
①首先是儀表盤(pán)的設(shè)計(jì)。
隨著人機(jī)工程學(xué)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代汽車(chē)儀表板設(shè)計(jì)大多采用指針讀數(shù)，以信息圖像為特征，能夠持續(xù)、直觀地反映信息的變化趨勢(shì)。但在指針式儀表盤(pán)的設(shè)計(jì)中，開(kāi)窗式表盤(pán)是最好的，其讀數(shù)誤差率為0.005；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，指針的長(zhǎng)度對(duì)讀數(shù)誤差有很大的影響。當(dāng)指針與刻度線的距離超過(guò)6mm時(shí)，距離越大，讀數(shù)誤差越大。從6mm開(kāi)始，越接近0，讀數(shù)誤差越小。同時(shí)，指針應(yīng)盡可能靠近表盤(pán)，以減少讀數(shù)的視差。隨著電子信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的高檔汽車(chē)儀表采用電子顯示屏。這種儀器具有顯示簡(jiǎn)單、直接、準(zhǔn)確、讀取速度快、錯(cuò)誤率低、視覺(jué)疲勞少的特點(diǎn)。在現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)中，為了解決操作矛盾，使操作者更快更準(zhǔn)確地判斷儀表，設(shè)計(jì)者會(huì)考慮使用簡(jiǎn)單直接的電子顯示屏進(jìn)行儀表顯示。
其次是控制界面。
車(chē)內(nèi)有很多控制界面，如按鈕、方向盤(pán)、操縱桿、腳踏板等。基于TRIZ減少人為錯(cuò)誤的原則原理，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)這些界面時(shí)，應(yīng)充分考慮人體工程學(xué)中人手、腳和手臂長(zhǎng)度的平均值。在控制區(qū)按鈕的設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)操作按鈕的重要性，使用頻率來(lái)確定其排列優(yōu)先級(jí)；常用的控制器要求身體不活動(dòng)，上臂輕微移動(dòng)，主要由前臂操作，在自然下垂?fàn)顟B(tài)下分布在上臂肘部周?chē)顒?dòng)前臂為手的操作區(qū)域，如變速桿的設(shè)計(jì)；常用的機(jī)械手要求身體不動(dòng)，上臂微動(dòng)，主要靠前臂運(yùn)動(dòng)來(lái)操作，上臂微動(dòng)時(shí)分布在手的操作區(qū)域。一般的機(jī)械手需要身體通過(guò)上臂和前臂來(lái)移動(dòng)和操作，當(dāng)移動(dòng)上臂和前臂時(shí)，上臂和前臂分布在手的操作區(qū)域，以軀干的肩部為中心。重要和不常見(jiàn)的機(jī)械手需要身體活動(dòng)，這些活動(dòng)分布在軀干活動(dòng)時(shí)手可以觸及的區(qū)域。腳控制器應(yīng)布置在正中矢狀面內(nèi)操作者腳的一側(cè)，距中央矢狀面75 ~ 125 cm。調(diào)整座椅后，使大腿與小腿的夾角為90° ~ 110°，便于操作。如果需要用力踩踏板，夾角要增加到160°。不操作時(shí)，雙腳要有足夠的自由活動(dòng)空間。
在控制器中設(shè)計(jì)按鈕時(shí)，建議一個(gè)手指操作的按鈕之間的間隔距離為50d/mm，每個(gè)手指操作的間隔距離為12d/mm；；在旋鈕設(shè)計(jì)中，單手操作的間隔距離為50d/mm。
有了TRIZ理論，設(shè)計(jì)師可以更精準(zhǔn)地發(fā)明產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的矛盾。這些設(shè)計(jì)矛盾不斷被創(chuàng)造和改進(jìn)，以使用戶更舒適、更安全地使用產(chǎn)品。
實(shí)踐證明TRIZ理論對(duì)創(chuàng)新發(fā)明具有普遍適應(yīng)性，合理利用可以大大加快人們發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)程，獲得高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。它可以幫助我們系統(tǒng)地分析問(wèn)題情況，快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的本質(zhì)或矛盾，準(zhǔn)確確定問(wèn)題探索的方向，幫助我們突破思維障礙，打破思維定勢(shì)，以新的視野分析問(wèn)題，進(jìn)行邏輯和非邏輯的系統(tǒng)思維，根據(jù)技術(shù)進(jìn)化規(guī)律預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)發(fā)出具有競(jìng)爭(zhēng)力的新產(chǎn)品。
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